冷却恒温槽英文解释翻译、冷却恒温槽的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【建】 coolant thermostat
分词翻译:
冷却的英语翻译:
cool; cooling; refrigeration
【计】 chilling; cooling
【化】 cooling
【医】 cooling; refrigeration
恒温槽的英语翻译:
【化】 thermostatic bath
专业解析
冷却恒温槽(英文:Cooling Thermostat Bath 或 Refrigerated Circulating Bath)是一种实验室或工业中用于精确控制液体介质温度的装置。其核心功能是在设定的目标温度点(通常低于环境温度)保持高度稳定的温度环境,同时具备主动冷却能力。以下是详细解释:
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术语构成与基本定义:
- 冷却 (Cooling/Refrigerated): 指该设备具备主动降低温度的能力,通常内置压缩机制冷系统(类似冰箱原理)或采用帕尔贴效应(热电制冷),可将槽内液体温度降至环境温度以下。
- 恒温 (Thermostat/Constant Temperature): 指设备的核心功能是维持温度的高度稳定性和均匀性。通过精密的温度传感器(如Pt100铂电阻)和控制系统(通常为PID控制算法),设备能实时监测槽内温度,并通过调节制冷功率或加热功率(部分型号也带加热功能)来抵消环境波动和负载变化,使温度长时间稳定在用户设定的目标值附近,波动范围极小(如±0.01°C至±0.5°C)。
- 槽 (Bath): 指容纳工作液体(导热介质)的容器。工作液体(常用硅油、乙二醇水溶液、水等)作为热交换媒介,其温度被精确控制。样品(如试管、反应器、传感器)浸没在液体中,通过热传导实现温度控制。
- 综合定义: 冷却恒温槽是一种集成了制冷系统和精密温控系统的设备,能够在低于环境温度的条件下,为浸没在特定液体介质中的样品或过程提供高度稳定且均匀的低温恒温环境。
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工作原理与关键组件:
- 制冷系统: 核心部件,负责提供冷却能力。常见类型包括:
- 压缩机制冷: 效率高,制冷深度大(可达-80°C甚至更低),适用于大容量或要求低温的场合。
- 热电制冷(帕尔贴): 无机械运动部件,噪音低,体积小,但制冷效率相对较低,制冷深度有限(通常在-20°C左右),适用于小容量或对振动敏感的应用。
- 循环系统: 内置泵驱动工作液体在槽体和外部循环管路(如果配备)中流动,确保槽内温度均匀性,并可为外部设备(如反应釜夹套、旋转蒸发仪)提供恒温液体循环。
- 加热元件: (部分型号)用于在需要升温或精确控温时提供热量,与制冷系统配合实现快速、稳定的温度调节(尤其在接近目标温度时)。
- 温度控制系统:
- 传感器: 高精度温度传感器(Pt100)实时监测液体温度。
- 控制器: 微处理器接收传感器信号,与设定值比较,运用PID(比例-积分-微分)算法计算出控制量。
- 执行器: 控制器输出信号调节制冷压缩机的功率(或启停)、加热器的功率以及循环泵的速度,实现温度的精确、稳定控制。
- 槽体与保温: 盛装工作液体的容器,通常具有良好保温层(如聚氨酯发泡)以减少热量散失,提高能效和温度稳定性。
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主要功能与应用领域:
- 精确控温: 在设定温度点(尤其是低温)提供高稳定性、高均匀性的温度环境。
- 主动冷却: 将样品或过程冷却至环境温度以下。
- 温度循环: 部分高级型号可编程进行温度升降循环。
- 应用广泛:
- 化学与化工: 控制化学反应温度(如低温合成、结晶)、粘度测定、材料测试(低温性能)、蒸馏/冷凝过程。
- 生物与医药: 保存生物样品、细胞培养、酶反应、电泳、PCR仪冷却、旋转蒸发仪冷却。
- 物理与材料科学: 校准温度传感器、研究材料在低温下的性质。
- 工业过程: 为激光器、X射线管、核磁共振仪等设备提供冷却。
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与相关术语的区别:
- 恒温水槽 (Water Bath): 通常仅具备加热功能,工作介质主要是水,控温范围一般在室温以上(如室温至100°C),不具备主动冷却能力。
- 油浴 (Oil Bath): 使用耐高温油(如硅油)作为介质,主要功能是高温加热(可达300°C以上),控温精度可能不如专用恒温槽,通常无冷却功能。
- 冷却恒温槽:核心区别在于集成了制冷系统,使其能够在低于室温的环境下精确控温。
权威参考来源:
- 实验室设备制造商技术文档: 行业领先的实验室温控设备制造商(如 Huber, Julabo, Thermo Fisher Scientific, Lauda)的产品手册和技术说明是定义和解释此类设备最权威的来源。它们详细描述了原理、规格和应用。例如:
- Julabo 官网对恒温循环浴槽(包括冷却型)的介绍: Julabo Temperature Control - Circulating Baths (可搜索 Julabo 官网获取详细信息)
- Thermo Fisher Scientific 对恒温循环水浴(含冷却型号)的概述: Thermo Scientific Bath Circulators (可搜索 Thermo Fisher Scientific 官网获取详细信息)
- 科学仪器百科与供应商信息: 专业的实验室设备分销商或信息平台会提供准确的定义和应用说明。例如:
- Cole-Parmer 的技术文章: What is a Circulating Bath? (可搜索 Cole-Parmer 官网相关页面)
- 大学与研究机构实验室指南: 许多大学或研究机构的实验室安全或设备操作手册会对常用设备(包括冷却恒温槽)进行定义和使用说明,具有实践权威性。
网络扩展解释
冷却恒温槽是一种通过主动制冷技术维持恒定低温环境的实验设备,其核心功能是为需要精确控温的场景提供稳定的冷却条件。以下从定义、原理、结构、应用及特点五个方面进行详细解释:
1.定义
冷却恒温槽是恒温槽的一种细分类型,专指通过压缩机制冷系统实现低温控制的设备。其工作温度范围通常为-40℃至100℃,适用于需要长时间维持低温或超低温条件的实验场景。与普通恒温槽相比,它更强调主动降温能力,尤其在高温环境下仍能快速制冷。
2.工作原理
基于热力学原理,通过制冷剂循环系统(压缩机、冷凝器、蒸发器)吸收槽内热量并释放到外部。配合PID控制器和温度传感器实时调节制冷功率,使温度波动可控制在±0.01℃以内。当设定温度低于环境温度时,压缩机制冷启动;若需升温,则通过电阻丝辅助加热。
3.结构组成
- 槽体:不锈钢或陶瓷材质,耐腐蚀且导热均匀。
- 制冷系统:压缩机、冷凝器、蒸发器构成核心制冷循环。
- 加热系统:电阻丝辅助加热,用于微调温度或快速升温。
- 控制系统:PID温控仪+高精度传感器,实现±0.01℃精度。
- 循环泵:确保槽内液体温度均匀分布。
4.典型应用
- 实验室研究:化学反应控温(如酶活性实验)、材料低温性能测试。
- 制药行业:疫苗储存、药物合成过程的低温控制。
- 工业领域:精密仪器冷却、半导体生产环境温控。
- 交叉学科:生物学中的细胞培养低温环境、物性测试(粘度/燃烧热测定)。
5.技术特点
- 宽温域:覆盖-40℃至300℃(超级恒温槽扩展高温段)。
- 介质选择:低温段多用乙醇/硅油,高温段采用矿物油。
- 稳定性:通过PID算法实现温度波动≤±0.1℃。
- 多功能接口:支持外接旋转蒸发器、真空泵等设备联用。
冷却恒温槽在需要精确控冷的场景中不可替代,例如在PCR仪配套使用或高温地区进行低温实验时,其主动制冷能力可有效抵消环境温度干扰。选择时需重点考察制冷功率、温控精度及槽体容积是否匹配实验需求。
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